期末专题：热机的效率计算题（专项训练）-2025-2026学年人教版物理九年级全一册

期末专题：热机的效率计算题 1．我国自主研发的某品牌汽车进行技术测试，已知该车在某段长2300m的水平路面做匀速直线运动，汽车在行驶过程中受到的平均阻力为200N，经测定，汽车发动机的效率为25%，汽油的热值。在该段测试过程中，求： (1)汽车的牵引力所做的功？ (2)该发动机汽油完全燃烧放出的热量是多少焦？ (3)需要燃烧汽油的质量是多少千克？ 2．随着社会发展和环境问题的日益突出，人们更偏向选择混合动力汽车来代步。一辆混合动力汽车在高速路上使用汽油机提供动力，匀速直线行驶了20km，共消耗汽油3kg。在此期间该车蓄电池储存的电能增加了，已知匀速行驶过程中汽车受到的阻力为2000N，求： (1)该车在这个过程中牵引力做的功是多少？ (2)该汽车汽油机的效率约为多少？ （百分号前保留一位小数，汽油的热值为） 3．如图所示，某同学用燃气灶烧水。已知锅内水的质量为5kg，水的初温为28℃，加热一段时间后共消耗了0.05m3的天然气，若此燃气灶烧水的热效率为60%，[水的比热容为，天然气的热值为，此时大气压为标准大气压]。求： (1)0.05m3的天然气完全燃烧所放出的热量； (2)以上过程中，水吸收的热量； (3)锅内水升高的温度。 4．使用某炉灶把温度为20℃的水加热到100℃，燃烧了0.35kg的烟煤，炉灶烧水时的热效率40%，水的比热容是，烟煤的热值约为。试求： (1)烟煤完全燃烧释放的热量为多少？ (2)水吸收的热量为多少？ (3)加热水的质量为多少？ 5．烟点是把油加热到开始冒烟时的温度，某款花生油的烟点为170℃。若用天然气灶将质量为2kg的花生油从20℃加热到烟点，消耗了的天然气。已知花生油的比热容是，天然气的热值是。求： (1)花生油加热到烟点需吸收的热量； (2)天然气完全燃烧放出的热量； (3)该天然气灶的加热效率。 6．图中所示是我国自行设计研制的AG600“鲲龙”水陆两栖飞机。飞机使用四台相同的发动机，假定四台发动机的输出功率均为3×103kW，效率为60%。（已知燃油的热值q=4.3×107J/kg） (1)四台发动机工作1h输出的功是多少J？ (2)飞机飞行1h燃油放出的热量是多少J？ (3)飞机飞行1h消耗的燃油的总质量是多少kg？（保留到整数） 7．小悟在学习了“内能”相关知识后，想粗略测量家里燃气灶的效率，于是她找来爸爸帮忙。在一次用燃气灶烧水时，使5kg的水从20℃升高到70℃。爸爸通过计算告诉她燃烧了50g的煤气，已知水的比热容为，煤气的热值为。求： (1)水吸收的热量； (2)50g煤气完全燃烧放出的热量； (3)燃气灶烧水的效率。 8．我国某集团于2022年正式发布全球首款热效率突破52.28%的商用柴油机，远远高于目前市场现有主流产品平均46%的热效率。某型号安装此柴油机的载重汽车在某次测试中，在一段平直的公路上匀速行驶10km，牵引力恒为4.3×103 N，消耗柴油2kg。（已知柴油的热值4.3×107 J/kg ）求： (1)牵引力做了多少功？ (2)2kg柴油完全燃烧放出的热量； (3)此柴油机的效率。 9．如图所示是某品牌汽车汽油机的能量流程图，某次该汽车行驶过程中消耗了0.1kg汽油。求：【汽油的热值为，水的比热容为】 (1)该汽油机的效率； (2)此行驶过程中汽油完全燃烧释放的热量； (3)若释放的热量有25%被冷却水吸收，则质量为5kg的冷却水升高的温度。 10．合理分类和利用垃圾可以保护环境，变废为宝，在一定条件下，1t分类后的废塑料能“榨出”600kg燃料油，若燃料油的热值为，水的比热容为，求： (1)600kg燃料油完全燃烧释放的热量； (2)某台锅炉可以用这些热量把60t的水从初温25℃加热至90℃，则水吸收的热量； (3)这台锅炉的热效率。 11．现在的小火锅常用一种被称为“固体酒精”的物质作为燃料，已知这种燃料的热值是，若燃烧0.05kg“固体酒精”能使小火锅中质量为1kg的水温度从20℃升高到70℃，[]请回答下列问题： (1)小火锅中水吸收的热量； (2)完全燃烧0.05kg的“固态酒精”所释放出的热量； (3)小火锅烧水的效率； 12．小明家利用燃气灶烧水，把质量为1kg的20℃的水烧开（在标准大气压下）。 (1)在此过程中水需要吸收多少热量？ (2)通过观察煤气表得知消耗了的燃气，如果燃气的热值为，完全燃烧后产生的热量是多少？ (3)烧水时的热利用率是多少？【水的比热容】 13．某团队在海拔3000多米的高山上野营时，使用铁锅烧水，他们发现把体积为2L的水从加热到时，共消耗了0.5kg的干木柴。[，，]求： (1)干木柴完全燃烧放出的热量。 (2)水吸收的热量。 (3)铁锅烧水的效率。 14．一辆质量为的汽车在水平路面上匀速行驶时，它所受阻力为车重的。已知该车汽油完全燃烧所产生的热量有用来克服阻力做功，汽车行驶了。已知汽油的热值约为，。求： (1)汽车牵引力做了多少功？ (2)汽油完全燃烧放出的热量是多少？ (3)要消耗汽油质量是多少？（保留两位小数） 15．小华家里用的是天然气灶，他尝试估测该灶的加热效率，小华在水壶中加入5L水，水的初温是20℃，然后用天然气灶将水烧开，消耗天然气，，，，当地大气压为标准大气压。求： (1)水吸收的热量； (2)天然气完全燃烧放出的热量； (3)天然气灶的加热效率。 16．小明在家用天然气灶烧水，使5kg的水温度升高了80℃，消耗了的天然气，已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值为。求： (1)水吸收的热量； (2)0.06m3的天然气完全燃烧放出的热量； (3)天然气灶的热效率。 17．有蹭吃蹭喝蹭网络的，没想到还有蹭地暖的吧！有小区通知入住且不缴供暖费用的要交30%的蹭暖费。“水地暖”取暖的原理是以温度不高于60℃的热水为热媒，在埋置于地面以下填充层中的管道内循环流动，加热整个地板。某房间一段时间内循环流动的水的质量为100kg，进水温度为55℃，出水温度为40℃。求这段时间里： (1)水向外界放出的热量。［］ (2)水放出的热量若通过燃气加热获取，且燃气燃烧放出热量的50%被水吸收，需消耗的燃气。（燃气的热值为） 18．家里的天然气热水器上铭牌标注的效率大于88%，为了探究铭牌标注的效率是否真实，用该天然气热水器将质量为50kg的水从加热到，观察天然气表的示数由变为。已知水的比热容为，天然气的热值为。 (1)水吸收的热量； (2)所用的天然气完全燃烧放出的热量； (3)该天然气热水器铭牌上标注的效率是否是真实的？ 19．氢燃料具有清洁、效率高等优点，被认为是理想的能源之一，目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。（，）求： (1)质量为0.15kg的氢燃料完全燃烧放出的热量； (2)若（1）中的这些热量的60%全部被质量为100kg、温度为25℃的水吸收，水升高的温度； (3)若（1）中的这些热量恰好能供某氢能源公交车在平直路面上以35kW的恒定功率匀速行驶5min，则该氢能源公交车的效率。 20．在2025年9.3日在北京天安门广场举行的纪念抗日战争暨世界反法西斯战争胜利 80周年阅兵中，多款新型喷气式战斗机集中亮相，充分展示了我国的空军装备。假设其中某飞机的发动机0.5h内能以恒定的牵引力飞行2000km，输出功率达 消耗了50kg的航空燃油，已知燃油的热值 求； (1)飞机的飞行速度； (2)50kg航空燃油完全燃烧放出的热量； (3)飞机发动机的效率。 第2页，共5页 第5页，共5页 学科网（北京）股份有限公司 《期末专题：热机的效率计算题》参考答案 1．(1) (2) (3)0.04kg 【详解】（1）汽车做匀速直线运动，牵引力F与阻力 是一对平衡力，大小相等，即 由公式可知，牵引力做的功为 （2）发动机效率 ，效率公式 变形得，汽油完全燃烧放出的热量 （3）由可知，燃烧汽油质量 2．(1) (2) 39.4% 【详解】（1）汽车匀速直线行驶时，处于平衡状态，牵引力 牵引力做功 公式为： （2）汽油完全燃烧释放的总能量 有用的能量 该汽车汽油机的效率 3．(1) (2) (3)60℃ 【详解】（1）天然气完全燃烧放出的热量为 （2）水吸收的热量 （3）水升高的温度 因水的初温为28℃，水的末温为88℃，低于标准大气压下水的沸点。故锅内水升高的温度为60℃。 4．(1)1.05×107J (2)4.2×106J (3)12.5kg 【详解】（1）烟煤完全燃烧放出的热量是 （2）根据热机效率公式 可得水吸收的热量为 （3）根据水吸收的热量 可得加热水的质量为 5．(1) (2) (3)30% 【详解】（1）花生油加热到烟点需吸收的热量 （2）天然气完全燃烧放出的热量 （3）该天然气灶的加热效率 6．(1) (2) (3)1674kg 【详解】（1）四台发动机的总输出功率为 四台发动机工作1h输出的功为 （2）燃油放出的热量为 （3）消耗燃油的总质量为 7．(1)1.05×10⁶ J (2)2.1×10⁶ J (3)50% 【详解】（1）水吸收的热量 （2）50g煤气完全燃烧放出的热量 （3）燃气灶烧水的效率 8．(1)4.3×107 J (2)8.6×107 J (3)50% 【详解】（1）牵引力做的功 （2）2kg柴油完全燃烧释放的热量 （3）此柴油机的效率 9．(1)35% (2) (3)50℃ 【详解】（1）根据能量流程图可知，燃料释放的总热量为100%，其中废气带走33%，冷却水带走25%，摩擦与辐射损耗7%，根据能量守恒定律，输出的有用功占总能量的百分比即为汽油机的效率η， （2）已知汽油的热值为，根据热量计算公式 ，0.1kg汽油完全燃烧释放的热量 （3）若释放的热量有25%被质量为5kg冷却水吸收，根据加热效率公式可得 已知水的比热容为，根据热量计算公式，可得质量为5kg的冷却水升高的温度 10．(1) (2) (3) 【详解】（1）根据可知600kg燃料油完全燃烧释放的热量为 （2）水吸收的热量为 （3）这台锅炉的热效率 11．(1)2.1×105J (2)1.0×106J (3)21% 【详解】（1）水吸收的热量为Q吸=c水m水（t – t0）=4.2×103J/（kg·℃）×1kg×（70℃ - 20℃）=2.1×105J （2）“固体酒精”完全燃烧释放的热量为Q放=qm燃料=2.0×107J/kg×0.05kg=1×106J （3）小火锅烧水的效率等于水吸收的有效热量与燃料完全燃烧释放的总热量之比。小火锅烧水的效率为 12．(1) (2) (3)84% 【详解】（1）在标准大气压下水的沸点为100℃，则水吸收的热量 （2）燃气完全燃烧后产生的热量为 （3）烧水时的热利用率是 13．(1) (2) (3) 【详解】（1）根据公式 ，可得干木柴完全燃烧放出的热量 （2）水的质量 水的温度变化 则水吸收的热量 （3）由题意可得，铁锅烧水的效率 14．(1) (2) (3)8.70kg 【详解】（1）汽车的重力 汽车匀速行驶，处于平衡状态，牵引力等于阻力，则牵引力为 行驶距离 牵引力做功 （2）汽油完全燃烧放出的热量是 （3）由可得，消耗的汽油质量为 15．(1) (2) (3)50% 【详解】（1）水的质量 题中指出当地为标准大气压，因此水的沸点为100℃，即水的末温，根据吸热公式计算水吸收的热量 （2）根据燃料燃烧放热公式计算天然气完全燃烧放出的热量 （3）根据效率公式计算天然气灶的加热效率 16．(1) (2) (3) 【详解】（1）水吸收的热量 （2）0.06m3的天然气完全燃烧放出的热量 （3）天然气灶的热效率 17．(1) (2)0.3kg 【详解】（1）水的温度变化量 水向外界放出的热量 （2）燃气需提供的总热量 燃气的质量 18．(1) (2) (3)不真实 【详解】（1）水吸收的热量 （2）所用的天然气完全燃烧放出的热量 （3）天然气热水器的效率 因为，所以该天然气热水器铭牌上标注的效率不真实。 19．(1) (2) (3) 【详解】（1）氢燃料完全燃烧放出的热量 （2）水吸收的热量 由热量公式得： （3）， 公交车匀速行驶所做的有用功 效率为有用功与总热量的比值： 20．(1) (2) (3)40% 【详解】（1）飞机的飞行速度 （2）燃油完全燃烧放出的热量 （3）发动机输出功率，飞行时间 则有用功 发动机的效率 答案第6页，共7页 答案第7页，共7页 学科网（北京）股份有限公司 $